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同为led照明行业人士,大家都知道影响led投光灯寿命原因有很多,今天我们就先来了解一下led投光灯光衰与灯具寿命之间有什么关系。下面以艾丽特led投光灯为例给大家展示。一般艾丽特大部分led投光灯采用cree灯珠,我们来看看cree的光衰曲线图:

影响led投光灯光衰原因

cree公司的光衰曲线图

从这个曲线图我们可以看出,led光衰与它的结温有关,结温越高,越易出现光衰,寿命越短,我们可以从图中调取几个数据,当结温为105度,亮度降至70%的寿命只有一万多小时,95度就有2万小时,而结温降低到75度,寿命就有5万小时,65度时更可以延长至9万小时。由此可以看出,结温对于led投光灯寿命的影响性。而对于结温的定义,顺便也给尚未知道的小伙伴们普及一下,结温是处于电子设备中实际半导体芯片的中PN结的工作温度。它通常高于外壳温度和器件表面温度。可以衡量从半导体晶圆到封装器件外壳间的散热所需时间以及热阻,可以用来选定合适的散热装置。

由此我们也就看出一点重要信息,散热对led投光灯寿命的重要性了。那么我们知道影响led投光灯寿命的因素,对于如何延长led灯的寿命,就是要解决会影响它寿命的因素,比如散热设计。从结温的定义里我们可以看出,结温可以衡量散热性能,我们不探讨什么散热器好,我们来探讨怎么测量结温。

结温看上去是一个温度测量问题,可是要测量的结温在LED的内部,总不能拿一个温度计或热电偶放进PN结来测量它的温度。当然它的外壳温度还是可以用热电偶测量的,然后根据给出的热阻Rjc(结到外壳),可以推算出它的结温。

但是在安装好散热器以后,问题就又变得复杂起来了。因为通常LED是焊接到铝基板,而铝基板又安装到散热器上,假如只能测量散热器外壳的温度,那么要推算结温就必须知道很多热阻的值。包括Rjc(结到外壳),Rcm(外壳到铝基板,其实其中还应当包括薄膜印制版的热阻),Rms(铝基板到散热器),Rsa(散热器到空气),其中只要有一个数据不准确就会影响测试的准确度。

下图给出了LED到散热器各个热阻的示意图。其中合并了很多热阻,使得其精确度更加受到限制。也就是说,要从测得的散热器表面温度来推测结温的精确度就更差。


影响led投光灯光衰原因

LED到散热器各个热阻的示意图

幸好有一个间接测量温度的方法,那就是测量电压。那么结温和哪个电压有关呢?这个关系又是怎么样的呢?我们首先要从LED的伏安特性讲起。

LED伏安特性的温度系数

我们知道LED是一个半导体二极管,它和所有二极管一样具有一个伏安特性,也和所有的半导体二极管一样,这个伏安特性有一个温度特性。其特点就是当温度上升的时候,伏安特性左移。图中画出了LED的伏安特性的温度特性。

影响led投光灯光衰原因

假定对LED以Io恒流供电,在结温为T1时,电压为V1,而当结温升高为T2时,整个伏安特性左移,电流Io不变,电压变为V2。这两个电压差被温度去除,就可以得到其温度系数,以mV/oC表示。对于普通硅二极管,这个温度系数大约为-2mV/oC。但是LED大多数不是用硅材料制成的,所以它的温度系数也要另外去测定。幸好各家LED厂家的数 据表中大多给出了它的温度系数。例如对于Cree公司的XLamp7090XR-E大功率LED,其温度系数为-4mV/oC。要比普通硅二极管大2倍。至于美国普瑞的阵列LED(BXRA)就给出了更为详细的数据。

影响led投光灯光衰原因

但是,他们给出的数据,其范围也未免过于宽大,以至于失去了利用的价值。不管怎样,只要知道LED的温度系数就很容易可以从测量LED的前向电压中推算出LED的结温了。

好了,今天的分享知识就到这,更多led选购知识可以咨询专业人士,点击在线客服即可解答。


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